Dilatação do tempo
Em física , a dilatação do tempo , de acordo com a teoria da relatividade especial, é o fenômeno pelo qual a duração do mesmo evento é maior, se medida em um sistema de referência móvel , do que aquela considerada integral com o evento. A dilatação do tempo torna-se relevante apenas se a velocidade relativa entre os dois sistemas de referência for uma fração significativa (> 10%) da velocidade da luz no vácuo.
Descrição
O evento E , medido por um observador O que está no sistema de referência S integral com E (em repouso em relação a E ), tem uma duração ( tempo adequado ), que acaba sendo a duração mínima possível. Um observador O ' que está no sistema de referência S' com velocidade relativa v em relação a S irá medir para o mesmo evento E uma duração maior, dado pelo relacionamento
Cadê:
- é o intervalo de tempo medido pelo observador O ' no sistema de referência S' ,
- é o tempo adequado, o intervalo de tempo medido pelo observador O em S ,
- é o fator Lorentz
- ( auto ; apenas se os dois sistemas de referência S e S ' estiverem em repouso um em relação ao outro),
- v é a velocidade relativa entre os dois sistemas de referência S e S ' ,
- c é a velocidade da luz no vácuo.
Deve-se notar que, como v é a velocidade relativa entre os dois sistemas, o fenômeno é recíproco. É completamente equivalente assumir que S (onde E e O estão em repouso um em relação ao outro) é estacionário e que S ' se move com velocidade v ou que S' é estacionário enquanto S (e, portanto, também E e O ) se move com em relação a S ' com velocidade relativa v .
Dilatação do tempo no decaimento do múon
Entre as confirmações experimentais disponíveis sobre a dilatação do tempo, o decaimento de um tipo particular de partículas elementares , os múons , produzidos tanto por raios cósmicos quanto em grandes aceleradores de partículas , tem relevância histórica. Bruno Rossi e David B. Hall, em 1940, graças a um experimento que ficou famoso, foram os primeiros a destacar a dilatação temporal na decadência dos múons produzida pela interação dos raios cósmicos com a atmosfera terrestre . Os raios cósmicos encontram a atmosfera a cerca de 10 km de altura e, viajando a uma velocidade ligeiramente mais lenta que a da luz , demoram cerca de segundos para alcançar a superfície da terra. No entanto, múons decaem com uma vida média segundos, cerca de 14 vezes menos tempo e, portanto, não deve ser capaz de alcançar o solo. Por se moverem tão rápido, a dilatação do tempo se torna um fator não insignificante. Na verdade, os múons decaem com uma vida útil muito mais longa do que seus próprios , conseguindo assim cruzar a atmosfera e ser detectado mesmo em baixas altitudes.
Bibliografia
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- Joos G. (1959) Lehrbuch der Theoretischen Physik , 11. Auflage, Leipzig; Zweites Buch, Sechstes Kapitel, § 4: Bewegte Bezugssysteme in der Akustik. Der Doppler-Effekt .
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- Vatinno G., "Natural History of Time", editor Armando, ISBN 978-88-6677-600-0
Itens relacionados
- Teoria da relatividade
- Transformações galileanas
- Eletromagnetismo
- Contração de comprimento
- Hora adequada
- Viagem no tempo
- Paradoxo de gêmeos
- Dilatação do tempo gravitacional
- Experiência de Bruno Rossi e David B. Hall
Outros projetos
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links externos
- ( EN ) Texto da Teoria da Relatividade de Einstein , em bartleby.com .
- (EN) Projeto Beyond Einstein NASA em universe.nasa.gov.
- ( EN ) Gravitação quântica em loop , em qgravity.org .
- Transferência de tempo nos dois sentidos do NIST para satélites , em tf.nist.gov . Recuperado em 3 de outubro de 2008 (arquivado do original em 29 de maio de 2017) .
- Applet de demonstração de dilatação do tempo , em walter-fendt.de . Recuperado em 7 de setembro de 2012 (arquivado do original em 16 de junho de 2012) .
- O Laboratório Físico Nacional do Reino Unido relata a replicação do experimento Hefele-Keating ( PDF ), em npl.co.uk. Recuperado em 3 de outubro de 2008 (arquivado do original em 30 de outubro de 2008) .
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